CRISPR系统结构与功能研究进展
2012-05-31黎满香田世成颜运秋
动物医学进展 2012年10期
关键词:功能
蒋 伟,黎满香,田世成,颜运秋
(湖南农业大学动物医学院,湖南长沙 410128)
在长期的进化过程中,细菌往往通过各种各样的策略来使自己适应各种环境,从而使细菌能在各种复杂的环境中生存。而在基因水平,细菌能获得新的外源基因促使它抵抗环境选择压力,这是细菌进化过程中的一个重要因素。很多细菌和古细菌都是从其他细菌中利用核酸交换来获得外源基因,这种交换被称为基因水平转移(horizontal gene transfer;HGT),例如粪肠球菌中约三分之一的基因组由可移动性片段组成。HGT即是从环境中摄取可移动性片段的DNA(例如质粒,噬菌体等),然后整合到自己的基因组中从而获得相应的表型的过程。然而在这些水平转移中,只有极少一部分能给细菌提供选择优势。为避免冗于的水平转移(即不能给宿主细菌提供选择优势的水平转移),细菌在进化过程中形成了上百种的自我保护机制,例如目前了解最为透切的消除入侵生物的限制性修饰酶系统和表面排斥现象等[1]。
近期研究发现,CRISPR位点 (CRISPR loci)广泛存于细菌及古细菌基因组中。其主要结构以高度保守的重复序列、完全不同的间区相互交替排列而成,在这种重复序列远端还存在与这种重复序相关的蛋白,二者相互辅助以完成其特定的生物学功能。
1 CRISPR位点的发现
Ishino Y等[2]在对大肠埃希菌中的碱性磷酸酶的同工酶Ipa对应的核酸序列进行分析时,发现在该产物编码区的下游存在一个由29个碱基组成的、重复出现的高度保守的核酸序列,两个重复序列之间由长度大致相等的独特的非重复核酸序列间隔开。……
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